OptiStruct在船舶基座動力學優化設計中的應用

基座作為艦船上常見結構,其作用是將設備牢固安裝在艦體上,并對設備傳遞下來的振動起到隔離作用。基座的振動影響機組的正常運行和壽命,其結構噪聲還是形成水噪聲主要來源之一,極大影響艦船的隱蔽性,必須對基座進行減振設計。本文利用Altair公司的OptiStruct優化軟件,針對某艦艇齒輪箱基座,以制定 振動傳遞率為設計性能約束指標,采用尺寸和拓撲優化等模型,對該基座進行動力學優化設計研究。具體內容為:在振級落差約束下,以基座重量為目標函數,進行了 1) 基座肋板尺寸優化設計;2) 基座肋板拓撲優化設計,3)阻振質量(底座方鋼)拓撲優化;4)肋板自由尺寸優化結合底座方鋼拓撲優化。通過對四種方案的計算對比,找到減振效果良好的基座結構拓撲形式,實現了動力學概念設計與尺寸設計的一體化。實踐表明,Altair OptiStruct優化軟件是目前結構動力學優化設計最得力的工具,在船舶設計領域有廣闊的應用前景

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